Наноформы бактерий в системе "почва - растение"

• Автор: Ванькова, Анна Андреевна
• Шифр специальности: 03.02.03
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 219 с. : 21 ил.

Содержание
Введение

Глава 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Наноформы бактерий

1.1.1. История изучения наноформ бактерий

1.1.2. Методы исследования наноформ бактерий

1.1.3. Микроорганизмы с дефектной клеточной стенкой

1.1.4. Современная концепция ультрамикробактерий

1.2. Микробиологическая трансформация железа в почвах рисовых

полей
1.2.1. Соединения железа и их роль в плодородии почв рисовых
полей
1.2.2. Железоокисляющие бактерии
1.2.3. Железоредуцирующие бактерии в почвах под рисом
1.3. Биология, систематика и распространение микоплазм
1.3.1. Морфологические особенности и ультраструктура микоплазм
1.3.2. Физиологические особенности микоплазм
1.3.3. Таксономия бактерий класса МоШсШез
1.3.4. Распространение микоплазм в природе
1.3.5. Методы идентификации микоплазм
1.4. Микоплазмы - патогены растений
1.5. Почва как среда обитания патогенных микроорганизмов
1.5.1. Почва как среда обитания микроорганизмов
1.5.2. Фитопатогенные бактерии в почве
1.5.3. Патогенные бактерии в почве
Глава 2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
2.1. Объекты исследований
2.2. Методы исследований
Глава 3. НАНОФОРМЫ БАКТЕРИЙ В ПОЧВЕ И КОРНЕВОЙ ЗОНЕ РАСТЕНИЙ
3.1. Наноформы бактерий в дерново-подзолистой почве
3.2. Наноформы бактерий в ризосфере растений люцерны
3.3. Наноформы бактерий в ризоплане растений люцерны

3.4. Ультраструктура и морфология наноформ почвенных бактерий 115 Глава 4. ЖЕЛЕЗООКИСЛЯЮЩИЕ МИКОПЛАЗМЫ
4.1. Морфологические и культуральные особенности
железоокисляющих микоплазм
4.2. Физиологические особенности железоокисляющих микоплазм
4.3. Механизмы окисления железа микоплазмами
Глава 5. ПОЧВА КАК СРЕДА ОБИТАНИЯ ФИТОПАТОГЕННЫХ МИКОПЛАЗМ
5.1. Разработка эффективных селективных методов выделения
Acholeplasma laidlawii из почвы
5.2. Метод ПЦР для детекции Acholeplasma laidlawii в почве
5.3. Исследование динамики численности интродуцированной
популяции A. laidlawii в почве
5.4. Изучение влияния физико-химических факторов среды на
динамику численности Л. laidlawii в почве
Глава 6. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ МИКОПЛАЗМ С ВЫСШИМИ РАСТЕНИЯМИ
6.1. Изучение проникновения микоплазм в растения через корневую
систему
6.2. Морфоцитолологические особенности растений Medicago sativa и
Lycopersicum Esculentum Mill., инфицированных микоплазмами Acholeplasma laidlawii
6.3. Взаимодействие микоплазмы Acholeplasma laidlawii с
симбиотической системой Medicago sativa - Rhizobium meliloti
ВЫВОДЫ
Список литературы
Введение
Актуальность темы. Глобальные проблемы ХХ1-го столетия -ограниченность энергетических, пищевых, сырьевых ресурсов, загрязнение окружающей среды - способствуют тому, что мысль человека все больше обращается к микроорганизмам, как мощным и многообразным каталитическим системам, способным трансформировать вещества различной природы при относительно небольших затратах энергии и «наличии у них могущественной химической силы» [1].
Почвенная микробиология на современном этапе развития решает ряд фундаментальных проблем: участие микроорганизмов в круговороте веществ и превращении энергии в биосфере, роль микроорганизмов в почвообразовательных процессах, взаимодействие микроорганизмов и растений, охрана почв, управление микробными популяциями в почве и др. Одно из важнейших фундаментальных направлений почвенной микробиологии - исследование биоразнообразия микроорганизмов. Вопрос об исследовании почвенных микроорганизмов, как жизненно необходимых для функционирования и саморегулирования биосферы Земли, особенно остро был поставлен после проведения в Мексике в 1994г. Международного конгресса почвоведов «Почвы и биоразнообразие» [2,3], где почву рассматривали как среду обитания, генератор и хранитель жизни на Земле. «Почвы являются живыми, динамическими, сложными, комплексными системами» [4], обладающими исключительным биологическим разнообразием. Внедрение молекулярных методов исследования в последние десятилетия существенно изменило традиционное представление о микробном разнообразии почв. Было показано, что в 1г почвы может находиться более 10 млрд микробных клеток - от нескольких тысяч до миллиона геномных видов, при том что к настоящему времени охарактеризовано не более 5 тыс. видов. Только 0,1-1% микроорганизмов почвы представлены культивируемыми видами [5]. Одним из основных

Интенсивность восстановительных процессов связана с обеспеченностью растений элементами питания, поскольку закисные соединения обладают большей растворимостью и подвижностью [214,215,216]. По некоторым данным ОВ-потенциал порядка 70-120мВ при pH 6,5-7,0 наиболее благоприятен для поглощения питательных веществ растениями риса [208,217].
Основной окислительно-восстановительной системой в рисовниках принято считать систему Бе2+-Бе3+, где Ре2+ составляет 50-90% всего количества восстановленных соединений [218,219,220]. При постоянном чередовании окислительных и восстановительных условий трансформация соединений железа осуществляется быстро и с ней прямо или косвенно связаны изменения направленности элементарных почвенных процессов: глее- и гумусообразование, элювиирование и некоторые другие, в конечном итоге определяющие эволюцию почв рисовых полей. Поэтому в геохимии и биохимии рисовых почв соединения железа играют совершенно особую роль [217,221].
Благодаря высокой реакционной способности, железо в почве представлено разнообразными соединениями и формами. Принято разделять железо, присутствующее в почве, на 2 группы: силикатное, входящее в состав силикатов и алюмосиликатов, и несиликатное или свободное [222]. Последнее, в свою очередь, может быть представлено следующими формами: аморфным (в виде гидроокиси железа), окристаллизованным (в составе минералов -гетита, липидокрита, маггетита, магнетита, ферригидрита), обменные (в закисной форме) и водорастворимым (в двухвалентной ионной или коллоидной форме - под защитой органического вещества и коллоидного кремнезёма, в виде комплексных и внутрикомплексных соединений). По соотношению содержания форм железа в почве можно судить о степени развития в ней различиях почвообразовательных процессов.
По данным Николаевой [221], в почвах рисовых полей на долю силикатного (неактивного) железа приходится 60-70% от валового